电性源核磁共振与激发极化联用装置以及探测方法

    公开(公告)号:CN113866837A

    公开(公告)日:2021-12-31

    申请号:CN202111097407.7

    申请日:2021-09-18

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14

    摘要: 本发属于地球物理勘探领域,特别是涉及电性源核磁共振与激发极化联用装置以及探测方法。通过两种物探方发联用,可以为地球物理数据反演解释起到约束作用。测量时,首先选择激发极化模式,通过发射电极向大地提供稳定的低频交流电压,并采集地面两个接收电极间的电位差,进而通过计算得到极化率参数;再切换到核磁共振探测模式,向发射电极通入拉莫尔频率的交流脉冲,在停止发射后用接收电极接收核磁共振信号,得到地下水的分布情况。利用一套设备测量极化率和地下水分布,并解决了复杂野外环境线圈铺设困难的问题。

    基于宽配谐的短死区磁共振发射装置及控制方法

    公开(公告)号:CN110794463B

    公开(公告)日:2021-08-17

    申请号:CN201910956387.0

    申请日:2019-10-10

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14

    摘要: 本发明涉及地球物理勘探设备领域,具体而言,涉及一种基于宽配谐的短死区磁共振发射装置及控制方法,PC上位机,主控模块,根据上位机的指令,控制DC‑DC变换器为储能电容充电,充电能量来源为蓄电池;通过发送PWM波控制H桥发射模块及线圈进行双极性脉冲发射,发射能量来源为储能电容;以及通过控制第一开关驱动模块控制第一开关的通断,通过控制第二开关驱动模块控制第二开关的通断,通过控制第三开关驱动模块从而控制钳位模块的钳位电压;通过取反电路,用于将主控模块的开关控制信号取非,对第一开关和第二开关导通信号进行互补。解决信号本身幅度较低,经能释时间衰减后几乎完全淹没在噪声中,为后续数据处理及反演带来极大困难,严重影响探测效果的问题,能够有效缩短发射系统的关断时间,减小磁共振探测的死区时间,从而提高信号幅度。

    车载式预极化场磁共振水源探测装置及探测方法

    公开(公告)号:CN109765628B

    公开(公告)日:2020-08-11

    申请号:CN201910065544.9

    申请日:2019-01-24

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14

    摘要: 本发明涉及一种车载式预极化场磁共振水源探测装置及探测方法,该装置包括承载有非金属探测平台的履带式探测车、分布式预极化场探测设备及多个探测线圈。其中全波接收机的一个通道通过参考线圈持续采集噪声供后续数据处理。第一发射机首先向发射线圈中通入预极化电流极化水源,当电流快速绝热关断后,第二发射机向发射线圈中通以瞬时拉莫尔频率的交流电激发水中氢质子,当停止激发后,氢质子返回初始状态并释放信号,使用全波接收机采集接收线圈上的磁共振信号并传至计算机处理。本发明联合车载方式及预极化场对地下水源进行探测,具有高精度、高效率、低成本的优势,实现大范围快速探测的同时,又能实现复杂噪声环境下的精细探测。

    基于宽配谐的短死区磁共振发射装置及控制方法

    公开(公告)号:CN110794463A

    公开(公告)日:2020-02-14

    申请号:CN201910956387.0

    申请日:2019-10-10

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14

    摘要: 本发明涉及地球物理勘探设备领域,具体而言,涉及一种基于宽配谐的短死区磁共振发射装置及控制方法,PC上位机,主控模块,根据上位机的指令,控制DC-DC变换器为储能电容充电,充电能量来源为蓄电池;通过发送PWM波控制H桥发射模块及线圈进行双极性脉冲发射,发射能量来源为储能电容;以及通过控制第一开关驱动模块控制第一开关的通断,通过控制第二开关驱动模块控制第二开关的通断,通过控制第三开关驱动模块从而控制钳位模块的钳位电压;通过取反电路,用于将主控模块的开关控制信号取非,对第一开关和第二开关导通信号进行互补。解决信号本身幅度较低,经能释时间衰减后几乎完全淹没在噪声中,为后续数据处理及反演带来极大困难,严重影响探测效果的问题,能够有效缩短发射系统的关断时间,减小磁共振探测的死区时间,从而提高信号幅度。

    基于离散余弦变换的深度神经网络磁共振信号消噪方法

    公开(公告)号:CN109870729B

    公开(公告)日:2020-01-24

    申请号:CN201910098593.2

    申请日:2019-01-31

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14 G01V3/38

    摘要: 本发明属于核磁共振数据处理领域,具体涉及一种基于离散余弦变换的深度神经网络磁共振信号消噪方法,首先采用离散余弦变换对含噪信号和仿真信号进行变换作为深度神经网络的输入和理想出,然后采用无监督学习的方式对深度神经网络进行逐层贪婪预训练,实现网络权值初始化,再利用误差反向传播法微调全局参数,最后将测试集输入训练好的深度神经网络,对网络输出反归一化后作逆离散余弦变换,得到消噪后的核磁共振信号。该方法能够实现由含噪信号到干净信号的非线性映射,对核磁共振信号中所有类型的噪声实现“一次性”消除;能够适应各种复杂多变的探测环境和噪声干扰,显著提高信噪比,提高后续反演解释提取参数的准确性;且离散余弦变换和受限玻尔兹曼机预训练的引入,极大地缩短了深度神经网络的训练时间,提高了深度神经网络的训练效率,使深度神经网络消除核磁共振噪声方法具有实用性。

    磁共振与瞬变电磁空间约束联合反演方法

    公开(公告)号:CN104537714B

    公开(公告)日:2019-10-29

    申请号:CN201510007641.4

    申请日:2015-01-07

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G06T17/00 G06T17/05

    摘要: 本发明涉及一种高精度的磁共振与瞬变电磁空间约束联合反演方法,基于连分式展开数值积分等价变换法与数字滤波法相结合的正演方法,兼顾磁场计算精度与速度,提出初始模型与最简模型,设计旋转系数矩阵方程,仿真不同坡体倾角与探测剖面角度变化时激发场分布。依据倾角参数变化下的正演结果,结合分层全采集数据反演方法,构建联合反演目标函数与迭代方程和三维大地模型,引入先验信息约束矩阵、粗糙度矩阵及层厚度约束矩阵等空间约束矩阵构建反演迭代方程组,基于预处理共轭梯度法的大型矩阵,实现了电阻率、层厚度、含水量、弛豫时间的光滑连续约束,解决了反演非唯一性问题,解决了海量数据参与空间约束反演大型矩阵优化与计算的难题。

    基于小波变换模极大值法的磁共振信号工频噪声消减方法

    公开(公告)号:CN109633761A

    公开(公告)日:2019-04-16

    申请号:CN201811523616.1

    申请日:2018-12-13

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/38 G01V3/14

    CPC分类号: G01V3/38 G01V3/14

    摘要: 本发明属于核磁共振测深信号噪声消减领域,为一种基于小波变换模极大值法的磁共振信号工频噪声消减方法,包括以下步骤:对核磁共振地下水探测仪采集的全波磁共振观测信号进行n层小波分解,n取5‑7;提取出各层细节系数d1,…,dn以及最后一层近似系数an;用小波变换模极大值去噪算法更新每一层细节系数;利用重建的小波系数重构信号。本发明过程简单,运算速度快,通过处理单次探测信号即可实现较好的噪声消减效果。

    基于阵列逆变充电的核磁共振探水发射装置及工作方法

    公开(公告)号:CN106814400B

    公开(公告)日:2019-03-19

    申请号:CN201710177107.7

    申请日:2017-03-23

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14 H02J7/00 H02M7/493

    摘要: 本发明为一种基于阵列逆变充电的核磁共振探水发射装置及工作方法。PC机,内置有上位机软件对参数进行设置;MCU主控单元与PC机进行通讯,对阵列逆变电源进行控制;FPGA逻辑控制单元,接受所述MCU主控单元的启动命令,产生的具有拉莫尔频率时序通过驱动模块驱动发射桥路,使得发射桥路工作,将高压直流电信号转变成具有当地拉莫尔频率的高压交变电信号;能释单元,通过MCU主控单元控制,连接激发线圈的储能电容组,在发射结束后根据储能电容组中的剩余电量,通过能释单元将剩余电量进行释放。本发明能够保持每次发射激发电压,还能够在多次叠加后保持初始设定电压,而且在减小体积的同时提高对储能电容组的充电效率。

    瞬时浮点放大的磁共振探水信号检测装置及检测方法

    公开(公告)号:CN106918844B

    公开(公告)日:2018-12-25

    申请号:CN201710110328.2

    申请日:2017-02-28

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/14

    摘要: 本发明涉及一种瞬时浮点放大的磁共振探水信号检测装置及检测方法,由前置放大电路经窄带滤波电路与二级放大电路和模拟开关连接,二级放大电路经高速程控放大电路与A/D转换电路连接,二级放大电路经取包络电路与比较电路连接,模拟开关分别与高速程控放大电路、取包络电路和主控电路连接,主控电路经PC10和A/D转换电路与模拟开关连接构成。本发明通过二级放大电路与高速程控放大电路的级联实现了大动态范围,满足了大幅度变化噪声检测的要求;采用取包络电路可预测输入信号的变换趋势,为增益的调节提供参考;基于瞬时浮点放大的取包络和比较电路实现快速预判、及时调节增益的效果,无需人工操作,提高了工作效率,且有效抑制了放大器饱和。

    地空结合多功能高精度快速地磁信息测量装置及测量方法

    公开(公告)号:CN107167846B

    公开(公告)日:2018-04-06

    申请号:CN201710358129.3

    申请日:2017-05-19

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: G01V3/10

    摘要: 本发明公开了地空结合多功能高精度快速地磁信息测量装置及测量方法,该装置包括地面地球磁场信息测量部分和空中悬挂式高精度快速地球磁场信息测量部分。若干个地面部分沿着测线布置用于测量地球表面磁场等信息,空中悬挂式高精度快速地球磁场信息测量部分装载在飞行平台上,使其距离地面具有一定高度用于测量空中地球磁场等信息。地面部分通过无线通信将测量的信息发送至空中悬挂式高精度快速地球磁场信息测量部分,地面和空中测量的整个信息数据通过卫星通信终端传输到卫星网络直到地面监测查询终端。本发明具有地空有机结合对地球磁场测量的高精度、快速高效、多参数测量的有益效果,结合了地球磁场测量、地图信息和GIS,具有良好的系统智能先进性,具有对复杂地形的地区地磁信息长期测量优势。